Resolución cámara vs resolución objetivo

[gerteco]

Buenos días,

Estos días que todo está tan revuelto con el lanzamiento de la XT5 y sus 40 Mpx en un sensor APS-C y el pixel-shift que genera archivos de 160 Mpx, se me plantean las siguientes reflexiones:

-Entiendo que lo más importante es la resolución de la lente, y que ésta está determinada por su calidad.

-Así si una lente tiene una resolución de 18 Mpx, aunque el sensor sea de 26 y el archivo sea de 26 Mpx, la resolución real será 18 Mpx y el resto 8 Mpx serán aberraciones, píxeles duplicados, etc.., pero no aportarán información a la imagen.

-De la misma manera utilizar lentes con una resolucion de 26 Mpx en un sensor de 40 Mpx dará como resultado un archivo de resolución real 26 Mpx (en realidad no hay diferencia entre hacer la foto con un sensor de 26 Mpx y reescalar la imagen a 40 Mpx con un programa de edición de imágenes a hacer la foto con el sensor de 40 Mpx). De ahí que FUJI esté actualizando su catálogo de objetivos a 40 Mpx)

-Según este argumento el pixel-shift no es diferente de hacer un reescalado a 160 Mpx, ya que ninguna lente es capaz de dar una resolución de 160 Mpx para un sensor APS-C.

La resolución de los objetivos es mayor cuanto mayor es el área del sensor, por ello es más fácil hacer objetivos que acompañen la resolución de las cámaras full-frame y sobretodo las de formato medio. En la gama de formato medio de FUJI es comprensible la resolución de 100 Mpx e incluso el pixel-shift, ya que los objetivos de formato medio tienen una resolución muy alta por su calidad y por la gran superficie de sensor.

Por ello creo que si no se tienen objetivos con una resolución de 40 Mpx, no hay ninguna diferencia entre una imagen captada con una XT4 y la captada con una XT5, y que el pixel-shift es únicamente un argumento de márketing vacio de contenido si no va acompañado de lentes con una resolución cercana a los 160 Mpx.

Saludos.

 

[Justi]

Buenos días,

Estos días que todo está tan revuelto con el lanzamiento de la XT5 y sus 40 Mpx en un sensor APS-C y el pixel-shift que genera archivos de 160 Mpx, se me plantean las siguientes reflexiones:

-Entiendo que lo más importante es la resolución de la lente, y que ésta está determinada por su calidad.

-Así si una lente tiene una resolución de 18 Mpx, aunque el sensor sea de 26 y el archivo sea de 26 Mpx, la resolución real será 18 Mpx y el resto 8 Mpx serán aberraciones, píxeles duplicados, etc.., pero no aportarán información a la imagen.

-De la misma manera utilizar lentes con una resolucion de 26 Mpx en un sensor de 40 Mpx dará como resultado un archivo de resolución real 26 Mpx (en realidad no hay diferencia entre hacer la foto con un sensor de 26 Mpx y reescalar la imagen a 40 Mpx con un programa de edición de imágenes a hacer la foto con el sensor de 40 Mpx). De ahí que FUJI esté actualizando su catálogo de objetivos a 40 Mpx)

-Según este argumento el pixel-shift no es diferente de hacer un reescalado a 160 Mpx, ya que ninguna lente es capaz de dar una resolución de 160 Mpx para un sensor APS-C.

La resolución de los objetivos es mayor cuanto mayor es el área del sensor, por ello es más fácil hacer objetivos que acompañen la resolución de las cámaras full-frame y sobretodo las de formato medio. En la gama de formato medio de FUJI es comprensible la resolución de 100 Mpx e incluso el pixel-shift, ya que los objetivos de formato medio tienen una resolución muy alta por su calidad y por la gran superficie de sensor.

Por ello creo que si no se tienen objetivos con una resolución de 40 Mpx, no hay ninguna diferencia entre una imagen captada con una XT4 y la captada con una XT5, y que el pixel-shift es únicamente un argumento de márketing vacio de contenido si no va acompañado de lentes con una resolución cercana a los 160 Mpx.

Saludos.

En el tema del pixel - shift entra en juego la fotografía computacional, Olympus lo tiene desde hace mucho tiempo y su sensor es más pequeño.
Los que lo han probado hablan maravillas.

 

[Javier Castro]

Estoy de acuerdo salvo en el píxel sift, deberías probarlo

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[vichenso]

Según este argumento el pixel-shift no es diferente de hacer un reescalado a 160 Mpx, ya que ninguna lente es capaz de dar una resolución de 160 Mpx para un sensor APS-C

El sensor se mueve un píxel en cada una de las 20 tomas y no sólo estamos ante una resolución real sino que además da más pistas para hacer una interpolación del color más exacta. Al menos eso tengo entendido y espero que sea cierto porque me haré con la T5 sólo a causa de esta función

 

[vichenso]

La resolución de los objetivos es mayor cuanto mayor es el área del sensor, por ello es más fácil hacer objetivos que acompañen la resolución de las cámaras full-frame y sobretodo las de formato medio. En la gama de formato medio de FUJI es comprensible la resolución de 100 Mpx e incluso el pixel-shift, ya que los objetivos de formato medio tienen una resolución muy alta por su calidad y por la gran superficie de sensor.

Creo que lo correcto sería decir que depende del tamaño de los fotodiodos, no del sensor. Es cierto si hablamos por ejemplo de una APS-C de 26MP y una FF de 36MP, pero si ésta fuera de 50MP pienso que estaríamos en las mismas

 

[aristharcus]

El que ha iniciado el hilo sugiriendo que lo del pixel-shift es un tema de marketing está equivocado.

No es un invento de hoy, en la naturaleza hay animales que lo emplean. Los búhos, por ejemplo, emplean el "pixel shift" moviendo la cabeza lateralmente una y otra vez para aumentar la resolución de su visión y así conseguir más fácilmente sus presas. Buscad algún video por YouTube y quedaréis asombrados.

Y sobre el tema de que para 40mp se necesitan objetivos de 40mp, hay bastante que hablar. Indudablemente si ponemos a una XH-2 el último 33mm f/1,4 todo va a ir de maravilla, y ya ni te cuento el 200mm f/2, que es el objetivo con más resolución que tiene Fuji, pero yo he hecho pruebas con el 18mm f/2 (el tan injustamente denostado) con una XH-2 y se obtiene más información que montado sobre la XH-1. El 18mm f/1,4 irá mejor, claro, pero ese mantra de que una XH-2 o una XT-5 necesita vidrio hecho en otra galaxia pues como que no.

Resumiendo: "conviene pero no incapacita".

 

[gerteco]

Buenas tardes aristharcus,

Soy el que ha iniciado el hilo.

Yo lo que comento es que no entiendo cómo una lente con una resolución de 26 Mpx puede dar 160 Mpx sólo con desplazar 1 píxel el sensor (no con mover la cabeza varios grados como comentas en los búhos, sino sólo moviendo unas micras el sensor.).
Según tu razonamiento con una lente standard, si disponemos de un sensor de miles de millones de Mpx, podremos llegar a ver las células de la piel de un sujeto, o si fotografiamos el cielo nocturno, veremos las estrellas de las galaxias más lejanas.

Hace tiempo que algunos móviles anuncian centenares de Mpx y se acepta que es sólo un argumento de Márketing.

Creo que lo mismo ocurre con las cámaras standard, la resolución que proporcionan es igual al menor de estos dos factores: resolución de la lente vs resolución del sensor.

Me gustaría que alguien más versado en óptica diese su opinión

Un cordial saludo

 

[Javier Castro]

@Eugenio2222 calienta que sales

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[Javier Castro]

El ver las estrellas depende muchísimo más de la apertura y sensibilidad, es un tema de cantidad de luz. No obstante es un tema interesante de estudio, ya que se podría usar un estabilizador como breve startracker con la programación adecuada.

Y ver las células de la piel podría ser si el enfoque es exquisitamente preciso en la superficie y el estabilizador lo suficientemente preciso en sus movimientos, pero son movimientos tan ínfimos que actualmente no es reproducible.

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[guijaferroviario]

Haber como lo explico sin cagarla, porque lo leí en una web de unos pájaros USA que alquilan objetivos y los prueban para repararlos (mundo profesional). Cuando tú tienes un número determinado de pixel es por cm2 - >pensemos en una rejilla. El objetivo tiene que ser capaz de resolver un punto (un rayo láser utilizan ellos de un diámetro ínfimo "no recuerdo el diámetro" ) que debe ser captado en un número determinado de pixeles. Si ese paso del láser a través de la óptica termina fuera de la zona prevista (captado por los pixeles de alrededor) quiere decir que no está resolviendo esa resolución. El tamaño del punto define una zona y si esa zona llega nítida al pixel/es esperado/s sin impregnar a los demás es que sigue resolviendo. El tamaño del punto y los pixeles afectados nítidamente determinan la resolución óptima donde no se decirte que tolerancias o cantidad de luz parásita miden para determinar qué está dentro o fuera.
Yo lo entiendo así, seguro que Eugenio lo borda.

 

[Eugenio2222]

Por poner un poco en claro este tema.

La nitidez de una foto viene dada por dos parámetros, la acutancia y la resolución.

La acutancia o agudeza dice como son las es la transición en los bordes una acutancia alta da bordes y detalles más nítidos.

La resolución describe la capacidad de la cámara para distinguir entre elementos de detalle muy próximos entre sí, como los dos conjuntos de líneas que se muestran arriba.

Una vez dicho esto y comprendido , la resolución esta limitada por el sensor ( Mpxs) y la agudeza por la calidad de la lente y por el tipo de procesamiento posterior, de ahí las mascaras de enfoque.

Ahora imagina que superpones las dos imagen la acutancia y la resolución, es decir la imagen del objetivo la proyectas sobre el sensor, en el caso de un objetivo de mala calidad sobre un sensor de muchos Mpx, va a salir zonas difuminadas en los bordes.

Este efecto se acentúa con diafragmas abiertos calidad de la lente y en diafragmas cerrados por el fenómeno de la difracción..

Imagina el objetivo que se ha mencionado anteriormente, en las pruebas MTF con una X PRO 1

Con diafragma abierto.

Si a este objetivo lo utilizas en una cámara de 40 Mpx pues los resultados serán peores.

¿ Hace inservible este objetivo para 40 MPX ? no se va a comportar bien a plena apertura y en diafragmas cerrados, pero claro Fuji no lo puede recomendar porque los resultados no son buenos y no se puede aconsejar un objetivo para solo utilizarlos en los diafragmas cercanos al punto dulce.

 

[gerteco]

La física tiene mucho que ver, e insisto la calidad del objetivo es fundamental, y si un objetivo resuelve 26 Mpx no puede resolver 160.
Asímismo el área del sensor, y por ende del objetivo, también importan, siendo más fácil resolver 160 Mpx en un combo objetivo-sensor de mediano formato que en un combo objetivo-sensor de APS-C con un área 4 veces menor.

 

[aristharcus]

Según tu razonamiento con una lente standard, si disponemos de un sensor de miles de millones de Mpx, podremos llegar a ver las células de la piel de un sujeto, o si fotografiamos el cielo nocturno, veremos las estrellas de las galaxias más lejanas.

Precisamente soy astrónomo y esto último que citas viene muy al caso.

Fíjate: los telescopios que nos proporcionan mayor resolución no son el Hubble ni los de Hawai ni el GRANTECAN, sino que son los así llamados "arrays de radiotelescopios". Incluso trabajando con longitudes de onda muchísimo más largas que la de la luz, logran mayores resoluciones al formar un conglomerado situados lejos (kilometros) unos de otros.

Lo de las células de la piel es justo al contrario: Con un microscopio óptico apenas necesitas una cámara CMOS de más de 5mp. Aquí el límite es la longitud de onda de la luz, y todo aquello que sea menor que el tamaño de la onda no es visible. En términos prácticos el límite está en aproximadamente 0,2 micrómetros y da igual el número de megapixels de la cámara. Para irse más allá está la microscopía electrónica.

Pero volviendo a lo mollar: Se obtiene más información con un sensor de 40Mp de Fuji que con uno de 24Mp de Fuji usando un mismo objetivo de Fuji? Si. Es notable la diferencia? Eso ya depende del objetivo. Con un objetivo "antiguo" la diferencia no es muy grande, y se notará más con un objetivo de los nuevos.

 

[vichenso]

La física tiene mucho que ver, e insisto la calidad del objetivo es fundamental, y si un objetivo resuelve 26 Mpx no puede resolver 160.
Asímismo el área del sensor, y por ende del objetivo, también importan, siendo más fácil resolver 160 Mpx en un combo objetivo-sensor de mediano formato que en un combo objetivo-sensor de APS-C con un área 4 veces menor.

Ni uno de 26 ni uno de 40 resuelven 160MP, nadie ha dicho esa barbaridad. Estamos hablando de Pixel Shift que es otra cosa.
Si el objetivo resuelve 26MP la resolución del Pixel Shift será de unos 100MP. Siempre es x4. Quizás la resolución real, lo digo por ser prudente, sea de 85, pero no le des más vueltas, este método está archiprobado, empezaron creo que Pentax y Olympus, también lo tiene Fuji, que con la GFX 100S llega a los 400MP, también Hasselblad y no se si otros...
Otra cosa es decir que los 40MP de una APS-C no resuelven tanto detalle como 40MP en una full frame, eso pienso que puede ser cierto

 

[gerteco]

Precisamente soy astrónomo y esto último que citas viene muy al caso.

Fíjate: los telescopios que nos proporcionan mayor resolución no son el Hubble ni los de Hawai ni el GRANTECAN, sino que son los así llamados "arrays de radiotelescopios". Incluso trabajando con longitudes de onda muchísimo más largas que la de la luz, logran mayores resoluciones al formar un conglomerado situados lejos (kilometros) unos de otros.

Lo de las células de la piel es justo al contrario: Con un microscopio óptico apenas necesitas una cámara CMOS de más de 5mp. Aquí el límite es la longitud de onda de la luz, y todo aquello que sea menor que el tamaño de la onda no es visible. En términos prácticos el límite está en aproximadamente 0,2 micrómetros y da igual el número de megapixels de la cámara. Para irse más allá está la microscopía electrónica.

Pero volviendo a lo mollar: Se obtiene más información con un sensor de 40Mp de Fuji que con uno de 24Mp de Fuji usando un mismo objetivo de Fuji? Si. Es notable la diferencia? Eso ya depende del objetivo. Con un objetivo "antiguo" la diferencia no es muy grande, y se notará más con un objetivo de los nuevos.

No dudo de los 40 Mpx, mi duda son los 160 Mpx del pixel-shift, realmente añaden información o son un mero argumento de venta sin contenido?.
¿ Alguien con una XH-2 podría poner un ejemplo de la misma imagen a 40 y a 160 Mpx ?

 

[vichenso]

Precisamente soy astrónomo y esto último que citas viene muy al caso.

Fíjate: los telescopios que nos proporcionan mayor resolución no son el Hubble ni los de Hawai ni el GRANTECAN, sino que son los así llamados "arrays de radiotelescopios". Incluso trabajando con longitudes de onda muchísimo más largas que la de la luz, logran mayores resoluciones al formar un conglomerado situados lejos (kilometros) unos de otros.

Lo de las células de la piel es justo al contrario: Con un microscopio óptico apenas necesitas una cámara CMOS de más de 5mp. Aquí el límite es la longitud de onda de la luz, y todo aquello que sea menor que el tamaño de la onda no es visible. En términos prácticos el límite está en aproximadamente 0,2 micrómetros y da igual el número de megapixels de la cámara. Para irse más allá está la microscopía electrónica.

Pero volviendo a lo mollar: Se obtiene más información con un sensor de 40Mp de Fuji que con uno de 24Mp de Fuji usando un mismo objetivo de Fuji? Si. Es notable la diferencia? Eso ya depende del objetivo. Con un objetivo "antiguo" la diferencia no es muy grande, y se notará más con un objetivo de los nuevos.

Joder, aquí no solo se aprende de fotografía

 

[Eugenio2222]

Según este argumento el pixel-shift no es diferente de hacer un reescalado a 160 Mpx, ya que ninguna lente es capaz de dar una resolución de 160 Mpx para un sensor APS-C.

No es asi.

En el Pixel Shift por ejemplo en un sensor Bayer la cámara toma 4 fotos desplazándose un pixel cada vez de esta forma.

De esta forma se obtiene un valor puro RGB de cada Pixel, y no como en las fotos normales que los Colores RGB que no son del color del filtro ya que los interpreta por los pixeles adyacentes ( por ejemplo en un Pixel de color rojo, el rojo se conserva y los G B se los inventa según los pixeles de ese color adyacentes ) con lo que se pierde mucha nitidez ( es lo que se llama revelar el RAW / Demosaicing )

Con estas cuatro fotos con colores muy puros se pasa por el Software de la marca ( Sony Image Egde ) y milagro se obtiene un una foto 4 veces con más pixeles y unos colores fabulosos.

En el caso de Fuji al tener sensor X Trans para obtener de cada pixel los colores RGB exactos tiene que hacer 20 fotos Luego se pasa por el programa especifico de Fuji " FUJIFILM Pixel Shift Combiner " y milagro 160 Mpx.

Por lo tanto aquí el objetivo tiene lo mismo que ver que para las fotos normales de 40 Mp,

 

[vichenso]

No dudo de los 40 Mpx, mi duda son los 160 Mpx del pixel-shift, realmente añaden información o son un mero argumento de venta sin contenido?.
¿ Alguien con una XH-2 podría poner un ejemplo de la misma imagen a 40 y a 160 Mpx ?

No lo dudes:

Fujifilm Pixel Shift Versus Hasselblad Multi-Shot: 400-Megapixel Files Compared

The Fujifilm GFX 100 and the Hasselblad H6D 400c are both high-resolution monster cameras. Each camera can shoot 100-megapixel files, and if you use the pixel shift features, you can produce huge 400-megapixel images. This is more resolution than any camera on the market, and we decided to...

fstoppers.com

 

[Javier Castro]

No dudo de los 40 Mpx, mi duda son los 160 Mpx del pixel-shift, realmente añaden información o son un mero argumento de venta sin contenido?.
¿ Alguien con una XH-2 podría poner un ejemplo de la misma imagen a 40 y a 160 Mpx ?

YouTube no es ni de lejos el mejor medio para comparar imágenes, pero aquí hacen estensas pruebas y comparaciones, intenta verlo en una buena pantalla, a mí me convence. El único problema es que es para entornos totalmente estáticos o si no generar artefactos (ejemplo los ventiladores del aire acondicionado de la azotea).

Me sumo de todas formas a ver si algún compañero con la H2 se anima a hacer unas pruebas

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[vichenso]

Tengo que agradecer a @gerteco el haber hecho esta pregunta sobre el pixel shift a la que yo he contestado con una especie de fe ciega en la capacidad real de esa tecnología que ahora, tras consultar ciertas pruebas, tengo que matizar. Y muy a mi pesar porque pensaba que la Fuji X-T5 sería la solución a mi trabajo reproduciendo cuadros, pero seguiré haciéndolo con mi modesto cabezal panorámico, que ese sí te multiplica la resolución sin ninguna contraindicación añadida, excepto el trabajo que da.
Como no he tenido tiempo de mirarlo todo, no me puedo pronunciar sobre Olympus o Pentax por ejemplo, pero sí sobre Hasselblad, Fuji y Sony.
La Hasselblad H6D-400C es la única a la que no se le puede poner ninguna pega. Cuando hace 4 fotos moviendo un píxel cada vez no aumenta la resolución pero evita la interpolación del color. Si lo quieres todo tienes la opción de hacer 2 fotos que se mueven medio píxel y la resolución sube de 100 a 400MP. El resultado es bestial en todos los sentidos. Además permite usar el obturador mecánico y por tanto sincronizar flashes a alta velocidad de obturación. Pero claro, es una cámara de casi 50 mil euros que está especialmente concebida para el pixel shift.
La Sony A7 IV permite también hacer 4 fotos moviendo un píxel y así evitar la interpolación de color sin aumentar los 60,2MP de resolución, lo que no quiere decir que no mejore algo la capacidad de resolver detalle. Para conseguir los 241MP hace 16 fotos que se despalzan medio píxel. El resultado por lo que he podido ver es decepcionante, no parece añadir detalle ni siquiera al 200%, más bien lo contrario porque la imagen es además bastante menos nítida. Solo funciona con el obturador electrónico y permite usar flash sincronizado de 1/8 para abajo.
Entiendo que evitar la interpolación manteniendo la resolución es un beneficio indudable en lo que afecta a la fidelidad del color, a la resolución del detalle y a la reducción del ruido a altos ISOs.
Fuji no te da esa opción y por eso parece ser la que peor ha cocebido el asunto. La GFX 100 y las H2-T5 desplazan medio píxel para hacer 16 y 20 imágenes respectivamente (supongo que debido a las diferentes matrices Bayer y X-Trans) multiplicando la resolución x4. El resultado es igual de decepcionante que con Sony, imágenes más blandas y sin ninguna mejora de detalle apreciable. También solo obturador electrónico con sicronización a 1/5 en la GFX y 1/20 en las X. Por si fuera poco, incluso fotografiando edificios, que que yo sepa no se mueven, se producen artefactos en ciertos bordes. Puede ser debido a que el desplazamiento del sensor no es 100% preciso o a que cualquier mínima trepidación en el entorno cause una pequeña catástrofe. El mismo programa de Fuji para el ensamble dice las más de las veces que las tomas no están perfectamente alineadas.
Así que me voy a ahorar una pasta!
Todo esto es solo un resumen de lo que he podido encontrar, no pongo los enlaces para no ser más pesado todavía!